Chemie. Einführungsphase (EF) Friedrich-Harkort-Schule Herdecke. Schulinterner Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe

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1 Friedrich-Harkort-Schule Herdecke Schulinterner Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe Einführungsphase (EF) (ab Schuljahr 2014/15) Chemie

2 Einführungsphase Unterrichtsvorhaben I Kontext: Vom Alkohol zum Aromastoff Basiskonzepte (Schwerpunkt): Basiskonzept Struktur Eigenschaft, Basiskonzept Donator - Akzeptor Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen: ausgewählte Phänomene und Zusammenhänge erläutern und dabei Bezüge zu übergeordneten Prinzipien, Gesetzen und Basiskonzepten der Chemie herstellen (UF1). zur Lösung von Problemen in eingegrenzten Bereichen chemische Konzepte auswählen und anwenden und dabei Wesentliches von Unwesentlichem unterscheiden (UF2). die Einordnung chemischer Sachverhalte und Erkenntnisse in gegebene fachliche Strukturen begründen (UF3). Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung: kriteriengeleitet beobachten und erfassen und gewonnene Ergebnisse frei von eigenen Deutungen beschreiben (E2). unter Beachtung von Sicherheitsvorschriften einfache Experimente zielgerichtet planen und durchführen und dabei mögliche Fehler betrachten (E4).

3 Kompetenzbereich Kommunikation: in vorgegebenen Zusammenhängen selbstständig chemische und anwendungs- bezogene Fragestellungen mithilfe von Fachbüchern und anderen Quellen bearbeiten (K 2). chemische Sachverhalte, Arbeitsergebnisse und Erkenntnisse adressatengerecht sowie formal, sprachlich und fachlich korrekt in Kurzvorträgen oder kurzen Fachtexten darstellen (K3). Kompetenzbereich Bewertung: bei Bewertungen in naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhängen Bewertungskriterien angeben und begründet gewichten (B 1). für Bewertungen in chemischen und anwendungsbezogenen Zusammenhängen kriteriengeleitet Argumente abwägen und einen begründeten Standpunkt beziehen (B 2).

4 Inhaltsfeld: Kohlenstoffverbindungen und Gleichgewichtsreaktionen Konkretisierte Unterrichtsvorhaben Kontext: Vom Alkohol zum Aromastoff Inhaltsfeld: Kohlenstoffverbindungen und Gleichgewichtsreaktionen Inhaltliche Schwerpunkte: Organische Kohlenstoffverbindungen Zeitbedarf: ca. 48 Std. a 45 Minuten Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: UF1 Wiedergabe UF2 Auswahl UF3 Systematisierung E2 Wahrnehmung und Messung E4 Untersuchungen und Experimente K2 Recherche K3 Präsentation B1 Kriterien B2 Entscheidungen Basiskonzepte (Schwerpunkte): Basiskonzept Struktur-Eigenschaft Basiskonzept Donator-Akzeptor

5 Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Kein Alkohol ist auch keine Lösung Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans Die Schülerinnen und Schüler... Lehrmittel/ Materialien/ Methoden Verbindliche Absprachen Didaktischmethodische Anmerkungen Alkoholische Gärung Stoffklassen: Alkane, Alkene, Alkanole (einwertig, mehrwertig) Löslichkeit funktionelle Gruppe intermolekulare Wechselwirkungen homologe Reihe und physikalische Eigenschaften Nomenklatur nach IUPAC Formelschreibweise: Verhältnis-, Summen-, Strukturformel Verwendung ausgewählter Alkohole führen qualitative Versuche unter vorgegebener Fragestellung durch und protokollieren die Beobachtungen (u.a. zur Untersuchung der Eigenschaften organischer Verbindungen) (E2, E4). nutzen bekannte Atom- und Bindungsmodelle zur Beschreibung organischer Moleküle und Kohlenstoffmodifikationen (E6). erklären an Verbindungen aus den Stoffklassen der Alkane und Alkene das C-C-Verknüpfungsprinzip (UF2). benennen ausgewählte organische Verbindungen mithilfe der Regeln der systematischen Nomenklatur (IUPAC) (UF3). ordnen organische Verbindungen aufgrund ihrer funktionellen Gruppen in Stoffklassen ein (UF3). beschreiben den Aufbau einer homologen Reihe und die Strukturisomerie (Gerüstisomerie und Positionsisomerie) am Beispiel der Alkane und Alkohole. (UF1, UF3) L-/S-Exp.: Weinherstellung, Nachweisreaktion CO 2 Destillation Löslichkeit von Alkoholen und/oder Alkanen in verschiedenen Lösemitteln. Brennbarkeit Arbeitspapiere: Nomenklaturregeln und -übungen intermolekulare Wechselwirkungen (Van-der-Waals, Wasserstoffbrückenbind ung) Elektronegativität Darstellung von Isomeren mit Molekülbaukästen. Wiederholung/Vertiefung der Begriffe aus der SI: funktionelle Gruppen, Hydroxylgruppe, intermolekulare Wechselwirkungen, Elektronegativität. Bereitstellung von Fördermaterial zur Wiederholung an entsprechenden Stellen in der Unterrichtssequenz. Fächerübergreifender Aspekt Biologie: Intermolekulare Wechselwirkungen sind Gegenstand der EF in Biologie (z.b. Proteinstrukturen). erläutern ausgewählte Eigenschaften

6 organischer Verbindungen mit Wechselwirkungen zwischen den Molekülen (u.a. Wasserstoffbrücken, van-der-waals- Kräfte) (UF1, UF3). dokumentieren Experimente in angemessener Fachsprache (u.a. zur Untersuchung der Eigenschaften organischer Verbindungen). (K1) Wenn Wein umkippt Alkanale, Alkanone und Carbonsäuren Oxidationsprodukte der Alkanole Oxidation von Ethanol bzw. Propanol Aufstellung des Redoxschemas unter Verwendung von Oxidationszahlen Regeln zum Aufstellen von Redoxschemata Unterscheidung primärer, sekundärer und tertiärer Alkanole durch ihre Oxidierbarkeit Isomerie Stoffklassen der Alkanale, Alkanone und Carbonsäuren Nomenklatur der Stoffklassen und funktionellen Gruppen erklären die Oxidationsreihen der Alkohole auf molekularer Ebene und ordnen den Atomen Oxidationszahlen zu (UF2). beschreiben Beobachtungen von Experimenten zu Oxidationsreihen der Alkohole und interpretieren diese unter dem Aspekt des Donator-Akzeptor-Prinzips (E2, E6). beschreiben und visualisieren anhand geeigneter Anschauungsmodelle die Strukturen organischer Verbindungen (K3). wählen bei der Darstellung chemischer Sachverhalte die jeweils angemessene Formelschreibweise aus (Verhältnisformel, Summenformel, Strukturformel) (K3). beschreiben den Aufbau einer homologen Reihe und die Strukturisomerie am Beispiel der Alkane und Alkohole. (UF1, UF3) S-Exp.: Oxidation eines Alkanols mit Kupferoxid ggf. mit Kaliumpermanganat Darstellung von Molekülen/ Isomeren mit Molekülbaukästen. fakultativ: S-Exp.: Fehling-Probe und/oder Silberspiegel Allgemeiner Redoxbegriff Oxidationsmittel, Reduktionsmittel Nachweisreaktionen Molekülbau

7 Eigenschaften + Verwendung Alkohol im menschlichen Körper Berechnung der Alkoholkonzentration im Blut Alkoholabbau: Ethanal als Zwischenprodukt fakultativ: -Nachweis der Alkanale Biologische Wirkungen des Alkohols Synthese von Aromastoffen Estersynthese Stoffklasse der Ester und ihre Eigenschaften (funktionelle Gruppe, Struktur- Eigenschaftsbeziehung) Vergleich der Eigenschaften der Edukte (Alkanol, Carbonsäure) und Produkte (Ester, Wasser) zeigen Vor- und Nachteile ausgewählter Produkte des Alltags (z.b. Aromastoffe, Alkohole) und ihrer Anwendung auf, gewichten diese und beziehen begründet Stellung zu deren Einsatz (B1, B2). ordnen Veresterungsreaktionen dem Reaktionstyp der Kondensationsreaktion begründet zu (UF1). führen qualitative Versuche unter vorgegebener Fragestellung durch und protokollieren die Beobachtungen (u.a. zur Untersuchung der Eigenschaften organischer Verbindungen) (E2, E4). stellen anhand von Strukturformeln Vermutungen zu Eigenschaften ausgewählter Stoffe auf und schlagen geeignete Experimente zur Überprüfung vor (E3). Arbeitsblätter oder Schülervorträge S-Exp.: Synthese von Aromastoffen (Fruchtestern) und Analyse der Produkte. fakultativ: Wasserdampfdestillation von Aromastoffen/Soxhlet. ggfs.: Exkurs: Säuren und saure Lösungen. ggfs. Anbindung an Crash-Kurs NRW Fächerübergreifender Aspekt Biologie: ggfs. Reaktion von Carbonsäuren mit Aminen zu Peptiden. Eigenschaften, Strukturen und Verwendungen recherchieren angeleitet und unter vorgegebenen Fragestellungen die Eigenschaften und Verwendungen ausgewählter Stoffe und Recherche und Präsentation (z.b. Poster oder Kurzvortrag): Bei den Ausarbeitungen soll die Vielfalt der Verwendungsmöglichkeiten von

8 organischer Stoffe Gaschromatographie zum Nachweis der Aromastoffe Aufbau und Funktion eines Gaschromatographen Identifikation von Aromastoffen, z.b. Wein oder Parfüm) durch Auswertung von Gaschromatogrammen Vor- und Nachteile künstlicher Aromastoffe: Beurteilung der Verwendung von Aromastoffen, z.b. von künstlichen Aromen in präsentieren die Rechercheergebnisse adressatengerecht (K2, K3). beschreiben Zusammenhänge zwischen Vorkommen, Verwendung und Eigenschaften wichtiger Vertreter der Stoffklassen der Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren und Ester (UF2). erläutern die Grundlagen der Entstehung eines Gaschromatogramms und entnehmen diesem Informationen zur Identifizierung eines Stoffes (E5). nutzen angeleitet und selbständig chemiespezifische Tabellen und Nachschlagewerke zur Planung und Auswertung von Experimenten und zur Ermittlung von Stoffeigenschaften. (K2). beschreiben Zusammenhänge zwischen Vorkommen, Verwendung und Eigenschaften wichtiger Vertreter der Stoffklassen der Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren und Ester (UF2). analysieren Aussagen zu Produkten der organischen Chemie (u.a. aus der Werbung) im Hinblick auf ihren chemischen Sachverhalt und Eigenschaften und Verwendung organischer Stoffe. evtl. Film (kostenpflichtig): Künstlich hergestellter Wein: Quarks & Co. ( ) ab 34. Minute Gaschromatographie: Animation Virtueller Gaschromatograph. Animation zur Handhabung eines Gaschromatographen: Virtueller Gaschromatograph: gine/vlu/vsc/de/ch/3/anc/croma/vi rtuell_gc1. vlu.html organischen Stoffen unter Bezugnahme auf deren funktionelle Gruppen und Stoffeigenschaften dargestellt werden. Mögliche Themen: Ester als Lösemittel für Klebstoffe und Lacke. Aromastoffe (Aldehyde und Alkohole) und Riechvorgang; Carbonsäuren: Antioxidantien (Konservierungsstoffe) Weinaromen: Abhängigkeit von Rebsorte oder Anbaugebiet. Terpene (Alkene) als sekundäre Pflanzenstoffe Der Film wird empfohlen als Einführung ins Thema künstlicher Wein und zur Vorbereitung der Diskussion über Vor- und Nachteile künstlicher Aromen.

9 Joghurt oder Käseersatz korrigieren unzutreffende Aussagen sachlich fundiert (K4). zeigen Vor- und Nachteile ausgewählter Produkte des Alltags (u.a. Aromastoffe, Alkohole) und ihrer Anwendung auf, gewichten diese und beziehen begründet Stellung zu deren Einsatz (B1, B2). Arbeitsblatt: Grundprinzip eines Gaschromatopraphen: Aufbau und Arbeitsweise z.b. Diskussion : Vor- und Nachteile künstlicher Obstaromen in Joghurt, künstlicher Käseersatz auf Pizza, etc..

10 Einführungsphase Unterrichtsvorhaben II Kontext: Methoden der Kalkentfernung im Haushalt Basiskonzepte (Schwerpunkt): Basiskonzept Chemisches Gleichgewicht Basiskonzept Energie Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen: ausgewählte Phänomene und Zusammenhänge erläutern und dabei Bezüge zu übergeordneten Prinzipien, Gesetzen und Basiskonzepten der Chemie herstellen (UF1). die Einordnung chemischer Sachverhalte und Erkenntnisse in gegebene fachliche Strukturen begründen (UF3). Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung: zur Klärung chemischer Fragestellungen begründete Hypothesen formulieren und Möglichkeiten zu ihrer Überprüfung angeben (E3). Daten bezüglich einer Fragestellung interpretieren, da- raus qualitative und quan- titative Zusammenhänge ab- leiten und diese in Form einfacher funktionaler Be- ziehungen beschreiben (E5).

11 Modelle begründet auswählen und zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage chemischer Vorgänge verwenden, auch in einfacher formalisierter oder mathematischer Form (E6). Kompetenzbereich Kommunikation: Fragestellungen, Untersuchungen, Experimente und Daten nach gegebenen Strukturen dokumentieren und stimmig rekonstruieren, auch mit Unterstützung digitaler Werkzeuge (K1).

12 Inhaltsfeld: Kohlenstoffverbindungen und Gleichgewichtsreaktionen Konkretisierte Unterrichtsvorhaben Kontext: Methoden der Kalkentfernung im Haushalt Inhaltsfeld: Kohlenstoffverbindungen und Gleichgewichtsreaktionen Inhaltliche Schwerpunkte: Gleichgewichtsreaktionen Zeitbedarf: 26 Std. a 45 Minuten Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: UF1 Wiedergabe UF3 Systematisierung E3 Hypothesen E5 Auswertung E6 - Modelle K1 Dokumentation Basiskonzepte: Basiskonzept Chemisches Gleichgewicht Basiskonzept Energie

13 Sequenzierung Aspekte inhaltlicher Kalkentfernung - Reaktion von Kalk mit Säuren - Beobachtungen eines Reaktionsverlaufs - Reaktionsgeschwindigkeit berechnen - Methode der Anfangsgeschwindigkeit Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans planen quantitative Versuche (u.a. zur Untersuchung des zeitlichen Ablaufs einer chemischen Reaktion), führen diese zielgerichtet durch und dokumentieren die Ergebnisse (E2, E4). stellen für Reaktionen zur Untersuchung der Reaktionsgeschwindigkeit den Stoffumsatz in Abhängigkeit von der Zeit tabellarisch und graphisch dar (K1). erläutern den Ablauf einer chemischen Reaktion unter dem Aspekt der Geschwindigkeit und definieren die Reaktionsgeschwindigkeit als Differenzenquotienten Δc/Δt (UF1). Lehrmittel/ Materialien/ Methoden Kontext: Kalkentfernung im Haushalt S- oder L-Experiment: Planung, Durchführung und Auswertung eines entsprechenden Versuchs (z.b. Auffangen des Gases) Auswertung: Tabellenkalkulation Verbindliche Absprachen Didaktisch-methodische Anmerkungen Wiederholung Stoffmenge und Stoffmengenkonzentration und der relevanten Beziehungen Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeiten. Fachübergreifender Aspekt Physik/Mathematik Graphische Bestimmung der Durchschnitts-/ Momentangeschwindigkeit (fakultativ).

14 Geht das auch schneller? Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit - Konzentration - Temperatur - Zerteilungsgrad - Katalyse/Aktivierungsenergie - Kollisionshypothese - RGT-Regel formulieren Hypothesen zum Einfluss verschiedener Faktoren auf die Reaktionsgeschwindigkeit und entwickeln Versuche zu deren Überprüfung (E3). interpretieren den zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern (u.a. Oberfläche, Konzentration, Temperatur) (E5). erklären den zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen auf der Basis einfacher Modelle auf molekularer Ebene (u.a. Stoßtheorie) (E6). beschreiben und beurteilen Chancen und Grenzen der Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit (B1). interpretieren ein einfaches Energie- Reaktionsweg-Diagramm (E5, K3). beschreiben und erläutern den Einfluss eines Katalysators auf die Reaktionsgeschwindigkeit mithilfe vorgegebener graphischer Darstellungen (UF1, UF3). Schülerexperimente: Abhängigkeit ggf. Simulation SimReaction der Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration, des Zerteilungsgrades und der Temperatur fakultativ: Maxwell-Boltzmann-Verteilung Wiederholung: Energie bei chemischen Reaktionen

15 Chemisches Gleichgewicht quantitativ - Einführung Gleichgewicht - Hin- und Rückreaktion - Beschreibung auf Teilchenebene - Massenwirkungsgesetz - Beeinflussung der Gleichgewichtslage (Le Chatelier) - Beispielreaktionen erläutern die Merkmale eines chemischen Gleichgewichtszustands an ausgewählten Beispielen (UF1). beschreiben und erläutern das chemische Gleichgewicht mithilfe von Modellen (E6). formulieren für ausgewählte Gleichgewichtsreaktionen das Massenwirkungsgesetz (UF3). interpretieren Gleichgewichtskonstanten in Bezug auf die Gleichgewichtslage (UF4). fakultativ: Modellexperiment z.b. Stechheberversuch S-Exp: Störung und Neueinstellung des Eisen- Thiocyanat-Gleichgewichts vergleichende Betrachtung: chemisches Gleichgewicht auf der Teilchenebene, im Modell und in der Realität Berechnung von chemischen Gleichgewichten ggf. Simulation SimReaction Rückbezug auf das Ester- Gleichgewicht dokumentieren Experimente in angemessener Fachsprache (u.a. zur Untersuchung der Eigenschaften organischer Verbindungen, zur Einstellung einer Gleichgewichtsreaktion) ( K1). beschreiben und beurteilen Chancen und Grenzen der Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit und des chemischen Gleichgewichts (B1). erläutern an ausgewählten Reaktionen die Beeinflussung der Gleichgewichtslage durch eine

16 Konzentrationsänderung (bzw. Stoffmengenänderung), Temperaturänderung (bzw. Zufuhr oder Entzug von Wärme) und Druckänderung (bzw. Volumenänderung) (UF3).

17 Einführungsphase Unterrichtsvorhaben III Kontext: Kohlenstoffdioxid und das Klima die Bedeutung für die Ozeane Basiskonzepte (Schwerpunkt): Basiskonzept Struktur-Eigenschaft Basiskonzept Chemisches Gleichgewicht Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Die Schülerinnen und Schüler können Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung: in vorgegebenen Situationen chemische Probleme beschreiben, in Teilprobleme zerlegen und dazu Fragestellungen angeben (E1). unter Beachtung von Sicherheitsvorschriften einfache Experimente zielgerichtet planen und durchführen und dabei mögliche Fehler betrachten (E4). Kompetenzbereich Kommunikation: chemische Aussagen und Behauptungen mit sachlich fundierten und überzeugenden Argumenten begründen bzw. kritisieren (K4). Kompetenzbereich Bewertung: in bekannten Zusammenhängen ethische Konflikte bei Auseinandersetzungen mit chemischen Fragestellungen darstellen sowie mögliche Konfliktlösungen aufzeigen (B3). Möglichkeiten und Grenzen chemischer und anwendungsbezogener Problemlösungen und Sichtweisen mit Bezug auf die Zielsetzungen der Naturwissenschaften darstellen (B4). Inhaltsfeld: Kohlenstoffverbindungen und Gleichgewichtsreaktionen

18 Konkretisierte Unterrichtsvorhaben Kontext: Kohlenstoffdioxid und das Klima die Bedeutung für die Ozeane Inhaltsfeld: Kohlenstoffverbindungen und Gleichgewichtsreaktionen Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: (Organische und) anorganische Kohlenstoffverbindungen Stoffkreislauf in der Natur Gleichgewichtsreaktionen Zeitbedarf: ca. 12 Std. à 45 MInuten E1 Probleme und Fragestellungen E4 Untersuchungen und Experimente K4 Argumentation B3 Werte und Normen B4 Möglichkeiten und Grenzen Basiskonzepte (Schwerpunkt): Basiskonzept Struktur Eigenschaft Basiskonzept Chemisches Gleichgewicht

19 Sequenzierung Aspekte inhaltlicher Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans Lehrmittel/ Materialien/ Methoden Verbindliche Absprachen Didaktisch-methodische Anmerkungen Kohlenstoffdioxid - Eigenschaften - Treibhauseffekt - Anthropogene Emissionen - Reaktionsgleichungen unterscheiden zwischen dem natürlichen und dem anthropogen erzeugten Treibhauseffekt und beschreiben ausgewählte Ursachen und ihre Folgen (E1). Information Eigenschaften / Treibhauseffekt z.b. Zeitungsartikel fakultativ: Berechnungen zur Bildung von CO 2 aus Kohle und Treibstoffen (Alkane) - Aufstellen von Reaktionsgleichungen Implizite Wiederholung (fakultativ): Stoffmenge n, Masse m und molare Masse M Fachübergreifender Aspekt Erdkunde Klimatologie, Energieträger

20 Kohlenstoffkreislauf und die Bedeutung der Meere - Löslichkeit von CO 2 in Wasser - Faktoren, die das Löslichkeitsgleichgewicht beeinflussen - Kreisläufe formulieren Hypothesen zur Experimente: Löslichkeit von CO 2 in Beeinflussung natürlicher Stoffkreisläufe Wasser unter verschiedenen (u.a. Kohlenstoffdioxid-Carbonat- Bedingungen (z.b. Druck und Kreislauf) (E3). Temperatur, Erhöhung der Oxoniumionenkonzentration). erläutern an ausgewählten Reaktionen die Beeinflussung der Gleichgewichtslage Anwendung der experimentellen durch eine Konzentrationsänderung (bzw. Ergebnisse auf die Meere Stoffmengenänderung), Temperaturänderung (bzw. Zufuhr oder Entzug von (Kohlenstoffkreislauf) Wärme) und Druckänderung (bzw. Volumenänderung) (UF3). Wiederholung: Hydroxid- und Oxoniumionen Bezug zum MWG und dessen Beeinflussung Fakultativ: formulieren Fragestellungen zum Problem Erarbeitung: Wo verbleibt das CO 2 im des Verbleibs und des Einflusses Ozean? anthropogen erzeugten Kohlenstoffdioxids (u.a. im Meer) unter Arbeitsblatt: Graphische Darstellung Einbezug von Gleichgewichten (E1). des Kohlenstoffdioxid-Kreislaufs veranschaulichen chemische Reaktionen zum Kohlenstoffdioxid-Carbonat- Kreislauf grafisch oder durch Symbole (K3). Ergänzungen (auch zur individuellen Förderung): Tropfsteinhöhlen Kalkkreislauf Korallen - Klimawandel: Informationen in den Medien und Möglichkeiten zur Lösung des CO 2 - Problems recherchieren Informationen (u.a. zum Kohlenstoffdioxid-Carbonat-Kreislauf) aus unterschiedlichen Quellen und strukturieren und hinterfragen die Aussagen der Informationen (K2, K4). Podiumsdiskussion: Gerichtsverhandlung zum Thema Ist das vom Mensch erzeugte CO 2 verantwortlich für den Treibhauseffekt?

21 beschreiben die Vorläufigkeit der Aussagen von Prognosen zum Klimawandel (E7). beschreiben und bewerten die gesellschaftliche Relevanz prognostizierter Folgen des anthropogenen Treibhauseffektes (B3). Recherche, Diskussion und Bewertung verschiedener Positionen zeigen Möglichkeiten und Chancen der Verminderung des Zusammenfassung: z.b. Film Kohlenstoffdioxidausstoßes und der Speicherung des Kohlenstoffdioxids auf und beziehen politische und gesellschaftliche Argumente und ethische Maßstäbe in ihre Bewertung ein (B3, B4). Fakultativ: Ergänzungen (auch zur individuellen Förderung): Einfluss auf den Golfstrom/Nordatlantiks trom. Film: The Day after tomorrow Film Treibhaus Erde aus der Reihe Total Phänomenal des SWR ( schule.de/sf/php/02- _sen01.php?reihe=614)

22 Einführungsphase Unterrichtsvorhaben IV Kontext: Nicht nur Graphit und Diamant Erscheinungsformen des Kohlenstoffs Basiskonzepte (Schwerpunkt): Basiskonzept Struktur Eigenschaft Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Kompetenzbereich Umgang mit Fachwissen: bestehendes Wissen aufgrund neuer chemischer Erfahrungen und Erkenntnisse modifizieren und reorganisieren (UF4). Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung: Modelle begründet auswählen und zur Beschreibung, Erklärung und Vorhersage chemischer Vorgänge verwenden, auch in einfacher formalisierter oder mathematischer Form (E6). an ausgewählten Beispielen die Bedeutung, aber auch die Vorläufigkeit naturwissenschaftlicher Regeln, Gesetze und Theorien beschreiben (E7). Kompetenzbereich Kommunikation: chemische Sachverhalte, Arbeitsergebnisse und Erkenntnisse adressatengerecht sowie formal, sprachlich und fachlich korrekt in Kurzvorträgen oder kurzen Fachtexten darstellen (K3). Inhaltsfeld: Kohlenstoffverbindungen und Gleichgewichtsreaktionen

23 Konkretisierte Unterrichtsvorhaben Kontext: Nicht nur Graphit und Diamant Erscheinungsformen des Kohlenstoffs Inhaltsfeld: Kohlenstoffverbindungen und Gleichgewichtsreaktionen Inhaltliche Schwerpunkte: Schwerpunkte übergeordneter Kompetenzerwartungen: Nanochemie des Kohlenstoffs UF4 Vernetzung E6 Modelle E7 Arbeits- und Denkweisen K3 Präsentation Basiskonzept (Schwerpunkt): Basiskonzept Struktur Eigenschaft Zeitbedarf: 4 Std. à 45 Minuten

24 Sequenzierung inhaltlicher Aspekte Konkretisierte Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans Lehrmittel/ Materialien/ Methoden Verbindliche Absprachen Die Schülerinnen und Schüler... Didaktischmethodische Anmerkungen Graphit, Diamant und mehr - Modifikation - Elektronenpaarbindung - Strukturformeln nutzen bekannte Atom- und Bindungsmodelle zur Beschreibung organischer Moleküle und Kohlenstoffmodifikationen (E6). stellen anhand von Strukturformeln Vermutungen zu Eigenschaften ausgewählter Stoffe auf und schlagen geeignete Experimente zur Überprüfung vor (E3). Check-up Atombau, Bindungslehre, Kohlenstoffatom, Periodensystem Beim Graphit und beim Fulleren werden die Grenzen der einfachen Bindungsmodelle deutlich. (Achtung: ohne Hybridisierung) erläutern Grenzen der ihnen bekannten Bindungsmodelle (E7). Recherche und Präsentation: Graphit, Diamant und mehr beschreiben die Strukturen von Diamant und Graphit und vergleichen diese mit neuen Materialien aus Kohlenstoff (u.a. Fullerene) (UF4).

25 Nanomaterialien - Nanotechnologie - Neue Materialien - Anwendungen - Risiken recherchieren angeleitet und unter vorgegebenen Fragestellungen Eigenschaften und Verwendungen ausgewählter Stoffe und präsentieren die Rechercheergebnisse adressatengerecht (K2, K3). 1. Recherche zu neuen Materialien und Problemen der Nanotechnologie (z.b. Kohlenstoff-Nanotubes in Verbundmaterialien zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit in Kunststoffen) - Aufbau fakultativ: Film: Quarks und Co Die Entdeckung des Supermaterials Graphen stellen neue Materialien aus Kohlenstoff vor und beschreiben deren Eigenschaften (K3). - Herstellung - Verwendung - Risiken Niveaudifferenzierung, individuelle Förderung bewerten an einem Beispiel Chancen und Risiken der Nanotechnologie (B4). - Besonderheiten 2. Präsentation (z.b. Poster, Museumsgang, Vortrag)